基于二次油的乙烯装置急冷系统工艺模拟与研究

【摘要】： 急冷系统是乙烯装置裂解气处理的第一道工序,其常常成为制约乙烯装置产量以及长期稳定运转的瓶颈,是乙烯装置改建、扩建的重点、难点。本文根据国内齐鲁乙烯装置急冷系统实际操作数据,采用流程模拟软件PRO/II对急冷系统进行流程模拟,并对影响急冷系统的操作参数进行了深入研究。 来自裂解炉区的裂解气组分异常复杂,其组分数据不能实际测得,但它对流程模拟结果正确与否有着直接的影响。本文采用逆推法,利用急冷系统处理后的水洗塔塔顶裂解气数据和汽油、柴油、燃料油数据加和逆推来代替急冷系统进料裂解气。急冷系统流程模拟存在的主要问题是进料组分中含有C9以上很多不确定物质的石油馏分。由于软件提供的石油组分数据库是以原油为基础的,因此裂解炉得到的二次油的物性参数很难用软件提供的石油组分数据库准确地算出,这是导致急冷系统难于模拟计算的原因。 针对上述问题,本文提出了两种新的计算石油馏分的方法:真组分法和混合组分法。真组分法的基本思想是用具体组分的沸点把石油馏分的实沸点曲线切割成一系列的窄馏分,然后选择沸点、密度与每个窄馏分最接近的真组分来代替窄馏分。混合组分法的基本思想是用Riazi关联式求得石油馏分整体的%CP、%CN、%CA分布,然后将石油馏分切割成一系列窄馏分,计算出每个窄馏分的正常沸点和密度。在PRO/II的组分库中选取与窄馏分的沸点和密度最接近的烷烃、环烷烃和芳烃,假设%CP、%CN、%CA在每个窄馏分的分布与石油馏分整体的分布一致,则每个窄馏分的烷烃、环烷烃和芳烃的含量就确定了,这样每个窄馏分可以用一个烷烃,一个环烷烃,一个芳烃代替。 根据以轻组分为主且含有大量水蒸汽的裂解气组分特点,选用SRK和BK10热力学方程及相应的计算求解方法,对齐鲁乙烯装置急冷系统进行模拟。在模拟计算基础上,本文研究分析了急冷油取热比例、急冷油取热量、汽油回流量、柴油侧线采出量等参数对急冷系统的影响,得出了许多对生产实践具有指导意义得结论。